甘蓝型冬油菜在西北不同生态区适应性及生理生化反应

选用50个国内外甘蓝型冬油菜品种,在兰州和天水两个生态区进行大田种植,苗期进行田间植物学形态特征统计,越冬前降温期对叶片过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)、可溶性蛋白(SP)含量以及相应光合参数进行测定,研究它们在不同生态区的抗寒适应性和生理生化反应。结果显示:由天水北移至兰州后,各参试品种越冬率大幅下降,证明天水是我国冬油菜分布北界;部分品种形态特征发生变化,78%的叶色加深,52%的叶柄变短,大多数品种的侧裂叶对数由1~2对增至3~4对;胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)下降,平均降幅为1.54%和60.53%,蒸腾速率(Tr)显著升高,平均升幅为44.27%,不同品种的光合速率(Pn)变化存在较大差异;同时,CAT、POD、SOD酶活性、MDA和可溶性蛋白含量都有所升高,其中POD酶活性和MDA含量升高幅度较大,分别为82.59%和48.82%。相关性分析表明,两地的越冬率与POD酶活性和可溶性蛋白含量呈极显著正相关,而与MDA含量呈极显著负相关。     

甘蓝型冬油菜抗寒性评价及遗传多样性分析

针对不同品种甘蓝型冬油菜抗寒性和遗传多样性存在差异等特点,于2021年采用随机区组设计,结合系统聚类分析法及SSR标记对32份甘肃省生产应用甘蓝型冬油菜与9份陕西中部及江苏省现推广应用甘蓝型冬油菜品种的越冬率及春化特性差异和遗传多样性进行分析,探究其抗寒性差异,分析品种间遗传多样性及亲缘关系。结果表明：甘肃省生产应用甘蓝型冬油菜越冬率高于80%,陕西中部及江苏省甘蓝型冬油菜品种越冬率均小于25%,且抗寒性强弱差异明显;根据春化率高低,参试材料可分为强冬性、冬性、半冬性、弱冬性等4个级别;强冬性材料未现蕾的植株占比高,春播后难以抽薹现蕾进入生殖生长,加权平均薹高随之偏低,抗寒性强;春化率越高,成熟期的加权平均株高越高且抗性越弱,越冬率与春化率呈负相关关系;筛选出的98对多态性高的引物组合共扩增出976个总位点,其中多态性条带750个,多态位点比率达72%,说明其分子遗传水平上的多态性丰富度高,陕西中部及江苏省甘蓝型冬油菜遗传多样性整体高于甘肃省生产应用甘蓝型冬油菜;通过聚类分析,可将甘蓝型冬油菜划分为9类;根据群体遗传结构分析及主成分分析可分为3大类,与抗寒性分类趋于一致。研究成果有望为鉴别甘蓝型冬油菜品种、构建指纹图谱及选择不同生态区适宜品种等研究奠定基础。     

白菜型冬油菜在北方寒旱区的适应性分析

采用多点试验,对白菜型冬油菜在北方地区的越冬率、生育期及产量进行比较,以分析其适应性.结果表明,不同冬油菜品种越冬率存在较大差异,依次表现为陇油6号＞陇油7号＞陇油8号＞陇油9号＞天油2号(CK)＞天油5号＞天油8号＞天油7号,其中陇油6号和陇油7号越冬率最高,分别为86.40％和85.53％,明显高于CK,而天油7号与天油8号的越冬率仅分别为54.07％和55.50％,均低于CK;同一参试品种在不同试点生育期差异较大,如陇油6号在秦王川试点,生育期长达300 d,而在和田,其生育期仅为251 d,较秦王川试点提前49 d;不同冬油菜品种间生育期差异也较大,在秦王川,陇油6号和陇油7号的生育期最长,为300 d,陇油8号为295 d,而其它各参试品种的生育期均为290 d,较陇油6号缩短了10 d;在不同试点,冬油菜农艺性状和含油率均存在较大差异.综合分析,陇油8号、陇油7号、陇油6号的丰产性和稳定性最好,其次为陇油9号;不同生态区区域适宜种植的冬油菜品种也有差异,其中陇油6号、陇油7号可成为北京及周边地区、新疆乌鲁木齐以西地区、甘肃中北部与河西走廊以及陕西靖边周边地区的主栽品种,而新疆乌鲁木齐以南地区应以陇油8号与陇油9号为主栽品种,天油2号、天油5号及天油8号也适宜在该地区种植.     

寒旱区白菜型冬油菜适应性及利用研究

为探究冬油菜在甘肃张掖寒旱区种植的适应性,对8个白菜型冬油菜品种(系)的越冬率、冬前干物质积累、农艺性状及产量进行了分析比较,研究了冬油菜不同播种期对越冬率、产量等性状的影响,同时进行了冬油菜后茬复种模式研究。研究结果表明,在北纬38°左右、海拔180 m左右、极端最低气温-28.7℃的张掖及河西走廊,白菜型冬油菜能够露地正常越冬,且产量高品质好。冬油菜收获后,复种早熟大豆、马铃薯、油葵和蔬菜等作物,每667m2两季产值比单种小麦增收32.0%～154.4%,比单种玉米增收15.4%～108.6%,经济效益十分显著。在张掖及河西走廊发展冬油菜生产可以调整传统农业的一年一熟为一年两熟或两年三熟,增加复种指数,提高土地资源利用率和经济效益;同时,可增加冬春季土壤植被覆盖,减少沙尘源,改善生态环境。张掖及河西走廊宜选择抗寒性品种,并适当早播,播期以8月中旬为宜。     

零上低温处理对不同甘蓝型油菜品种抗寒性的影响

为鉴定甘蓝型油菜品种的抗寒性,采用人工气候箱控温的方法,对从国外引进的12个甘蓝型油菜品种进行零上低温处理,以观测不同品种抗寒指标的变化情况。结果表明：随着温度的降低,各品种叶片的含水量下降,细胞膜相对透性和丙二醛（MDA）含量增加,可溶性糖和游离脯氨酸含量上升,其中4个品种（系）表现出较强的抗寒性,2个品种（系）的抗寒性则相对较弱。相关分析结果表明：细胞膜相对透性和可溶性糖含量与甘蓝型油菜品种抗寒性的关系最为密切。     

西北黄土区主要作物茬口对土壤理化性质和冬油菜农艺性状的影响

为了探讨不同茬口对土壤肥力及后茬油菜产量的影响,以休闲田为对照,研究了西北黄土区冬油菜、马铃薯、玉米、冬小麦、春小麦、蚕豆等6种主要农作物茬口土壤耕作层肥力效应及其对后茬白菜型冬油菜产量和农艺性状的影响,结果表明：（1）不同作物茬口土壤养分含量总体表现为越冬作物>休闲田>春播作物,除固氮作物蚕豆茬口碱解氮含量较高外,冬油菜茬口土壤营养各项指标、土壤微生物种群结构及土壤物理性状均显著优于其它作物茬口,其有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾含量分别比休闲田增加32.6%、12.1%,5.9%、7.2%、11.6%、99.8%、44.2%,其次为蚕豆、冬小麦茬口和休闲田,玉米和春小麦茬口肥力状况较差;与休闲田相比,冬油菜、冬小麦和蚕豆茬口耕层（0~20 cm）土壤容重分别降低10.14%、5.80%和5.80%,而冬油菜茬口土壤总孔隙度、毛管孔隙度和田间持水量分别提高7.33%、4.12%和5.65%,马铃薯、玉米、春小麦茬口均有不同程度下降,冬小麦与蚕豆茬口无明显差异;（2）前茬对白菜型冬油菜农艺性状的影响主要表现在株高、根量、全株角果数、角果粒数及千粒重等指标,其中蚕豆茬口白菜型冬油菜比休闲田增产4.50%,冬小麦茬口与休闲田相当,而马铃薯、玉米、春小麦、冬油菜茬口分别较休闲田减产11.05%、15.04%、16.27%、21.14%。白菜型冬油菜的最佳前茬是豆类作物,休闲田和冬小麦茬口次之,但白菜型冬油菜连作可能会产生自毒作用或病害加重,从而造成显著减产。     

GGE双标图在西北旱区马铃薯新品种选育中的应用

采用GGE双标图将西北旱区马铃薯品比试验中的42个参试品系的产量、株高、主茎数、单株块茎数、单株薯块质量、商品薯率等农艺性状展示在双标图中进行综合分析。结果表明,在参加马铃薯品比试验的42个品系中,G38(0903-111)与产量和单株薯块质量关系相互作用大;G16(0904-25)、G30(0904-51)、G31(0773-9)、G35(0773-3)与主茎数、单株薯块数相互作用大;G1(0913-27)、G2(0911-101)、G6(0929-6)、G9(0904-75)、G20(0907-25)、G23(0904-11)、G24(0904-15)等品系与株高和商品薯率的相互作用较大。表现较好的品系有G38(0903-111)、G16(0904-25)、G31(0773-9)、G1(0913-27)等,其中品系G38(0903-111)综合表现最好。参加品比试验的6个农艺性状中,产量和单株薯块质量相比其它农艺性状,具有很强的代表性,能够准确反映出试验各品系的表现特性。单株薯块数和商品薯率对各品系表现的区分力强。     

EMS诱变对北方白菜型冬油菜农艺性状与品质的影响

为探讨甲基磺酸乙酯(EMS)处理对北方白菜型冬油菜农艺性状和品质的影响,丰富白菜型冬油菜的种质资源,利用不同浓度(0、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%)EMS溶液对白菜型冬油菜陇油7号种子进行处理,对M_1形态学特征和农艺性状、M_2籽粒品质变化进行分析。结果表明:EMS处理使白菜型冬油菜产生较大变异,叶片出现嵌合性白化、花瓣白化、雌雄蕊畸形,除分枝数增加外,株高、主花序有效长度、主花序有效角果数、全株有效角果数、角果长度、角果粒数、千粒重等均显著降低,脂肪酸含量发生较大变化;在M_2中筛选到3株芥酸含量较低的植株和1株低硫苷含量植株,3株芥酸含量较低植株的油酸含量分别为48.56%、47.57%、45.08%,平均比对照高出15个百分点,芥酸含量分别为17.89%、19.03%、19.37%,平均比对照低10个百分点;低硫苷植株硫苷含量为21.97μmol·g~(-1)。产生有利变异的EMS处理浓度为0.3%~0.6%,处理时间为6 h。     

甘蓝型油菜蕾薹期抗旱相关性状的QTL分析

蕾薹期是甘蓝型油菜对干旱最为敏感的时期之一。以抗旱品系QY8-1和干旱敏感品种沪油16构建的含183个家系的F2∶3群体为研究材料,在现蕾至抽薹期进行干旱胁迫处理,正常灌溉为对照。结果表明,与对照相比,干旱胁迫后群体的抽薹高度、单株鲜重和叶片萎蔫指数平均下降了52.6%~55.3%,而且三个指标高度正相关。利用335个SRAP标记构建了一个长度为1661.9 c M的遗传图谱,通过复合区间作图法共检测到28个QTL,分布在14个连锁群上,可解释1.1%~36.6%的表型变异。其中,利用抽薹高度共检测到10个QTL,位于第15连锁群的q SH-D-5可解释36.6%的表型变异,为主效QTL。该区间还检测到其它3个QTL(q SH-DRI-1、q SH-D-5和q LWI-D-1),在抗旱分子标记辅助选择中应予以重点关注。同样,在第16连锁群(标记区间Em01/Me12-1—Em01Me09-1)也检测到4个重合的QTL,贡献率为1.1%~8.1%,为微效QTL。     

春谷子农艺和品质性状的变异分析

为有效利用糯谷子种质材料,以引进的53份谷子为材料,采用SAS9.0软件对其农艺和品质性状的变异进行分析。主要结果如下:农艺性状的变异幅度为5.7%~36.08%,其中穗粒重的变异幅度最大(C.V为36.08%),生育日数的变异幅度最小(5.7%)。株高与穗长、节数呈极显著正相关,与叶片数、穗下节间长呈显著正相关,但与穗粒重呈显著负相关。穗越紧,穗下节间和穗毛越短。采用类平均法,在欧式距离4.1148,将供试材料聚为八大类,其中第二、第三和第八类群共25份材料为高产潜力组合类型。非糯、低直链淀粉和糯质类型频率分别为24.5%、60.4%和0。丰谷12、利谷21等16份材料的糊化温度为70℃~74℃(碱消值在4~5),频率为30.2%。赤谷10号、利谷21等29份材料(频率54.7%)的胶稠度大于115 cm。     

北方白菜型冬油菜花器特性及农艺性状与含油量的相关性

为研究北方白菜型冬油菜花冠直径与千粒重及含油量之间的相关性,以20份不同的白菜型冬油菜为材料,测定花器大小、农艺性状、种子含油量及蛋白质含量,并对控制花器特征基因mf6、apetala和myb进行实时荧光定量PCR分析。结果表明:花冠直径受雌蕊直径影响较大,主成分分析提取的3个主成分可综合为花器各性状长度、雌蕊直径和花器各性状宽度;以花冠直径为指示性状,将20份白菜型冬油菜花冠划分为3类群;相关性分析表明,花冠直径与千粒重呈极显著正相关,相关系数0.663;千粒重与含油量呈极显著正相关,与蛋白质含量呈显著负相关。相较于小花,mf6在大花中相对表达量上调了151.63%,而apetala和myb分别下调了83.80%和72.70%。北方白菜型冬油菜品种间花器大小存在显著差异;在育种中可通过增加花冠直径来提高千粒重,进而增加油菜产油量,培育高含油量白菜型冬油菜品种。mf6、apetala和myb基因对白菜型冬油菜花器生长发育均具有一定调控作用。     

几种甘蓝型油菜幼苗抗旱性特征的比较研究

以EV1、EV2、EV3、EV4、EV5、EV66个抗旱性不同的油菜品种为试验材料,通过不同浓度PEG-6000渗透溶液模拟干旱胁迫处理,研究油菜幼苗的抗旱指数、根长、苗高和根冠比等性状变化,探索在大田环境条件下的苗期生长特征。结果表明,水分胁迫下EV2的抗旱指数最大,EV6的抗旱指数最小;不同浓度PEG胁迫下,各品种差异显著,EV1、EV2、和EV3的根长、苗高和根冠比较大,而EV5和EV6的表现较差。在大田油菜五叶期时,EV2的冠层覆盖面积最大,与其它品种之间存在极显著性差异;总生物量以EV2、EV3和EV1较大,根系干重以EV2较大,而且三者之间存在显著相关性;与抗旱指数进行通径分析,冠层覆盖面积对抗旱性的直接通径系数最大,达到0．5975。冠层覆盖面积的大小反映了早期活力的强弱,早期活力强,相应的品种抗旱指数高,抗旱性强。     

应用近红外反射光谱技术测定油菜芽期耐旱性的研究

针对油菜芽期耐旱鉴定,提出了用近红外反射光谱技术（NIR法）预测油菜吸胀24 h电导率、PEG模拟干旱条件下的相对发芽率、相对鲜重和鲜重耐旱指数等4个芽期耐旱相关性状的方法。以采集的49份不同耐旱水平甘蓝型油菜近红外光谱数据为基础,采用偏最小二乘法和多元回归算法建立了最优定标模型,并获得较高的决定系数（0．71～0．86）和较低的标准误差（1～15．65）。验证集评估结果表明,NIR法与室内鉴定法测定油菜4个芽期耐旱相关性状无显著差异,且具有极显著的相关关系（决定系数0．72～0．89）。研究表明,近红外光谱技术用于油菜芽期耐旱性鉴定是可行的,可用于耐旱育种早代选择。     

抗寒复合剂对白菜型冬油菜生长发育及产量性状的影响

以超强抗寒性冬油菜品种陇油6号、陇油7号和弱抗寒性品种天油2号、天油4号为材料,研究了低温(-5℃)胁迫下几种抗寒复合剂对白菜型冬油菜叶片相对电导率、丙二醛含量及越冬率、农艺性状、生育期、经济系数、产量变化的影响。试验设6种处理:T1,蒸馏水(CK);T2,20 mg·L~(-1)ABA;T3,20 mg·L~(-1)ABA+300 mg·L~(-1)PEG-6000;T4,20 mg·L~(-1)ABA+50 mg·L~(-1)PP333;T5,20 mg·L~(-1)ABA+300 mg·L~(-1)PEG-6000+50 mg·L~(-1)PP333;T6,20 mg·L~(-1)ABA+300 mg·L~(-1)PEG-6000+50 mg·L~(-1)PP333+10 g·L-1尿素。结果表明,喷施抗寒复合剂能显著提高白菜型冬油菜的越冬率,其中T5处理越冬率达到91.97%,较CK增加18.87%;抗寒复合剂处理,参试材料叶片相对电导率和丙二醛含量在各个处理下较CK平均降低25.43%和25.36%,并且使根颈直径、全株有效结角数、单株产量、经济系数、产量显著增加,生育期延长。通过隶属函数法和主成分打分,不同抗寒复合剂的抗寒效果为T5T6T4T3T2CK。     

不同程度干旱胁迫对油菜种子萌发及幼苗生长特性的影响

采用不同渗透势聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱胁迫处理,观察油菜种子的萌发及生长状况.结果表明,干旱胁迫不同程度降低了油菜种子的萌发速率和出苗速率,-0.5～-1.0 MPa处理的最终发芽率随着渗透势的降低而显著降低,较对照降低了3.9%～86.9%,在-0.6～-1.0 MPa渗透势范围内不能成苗.试验7 d后将...     

基于GGE双标图的北方旱寒区冬油菜适应性分析

为评判白菜型冬油菜品种(系)的抗寒性以及在北方地区越冬的稳定性和适应性,对北方11个省(区、市)两年25个试点43点次试验的12个白菜型冬油菜品种的越冬率进行了GGE双标图法分析。结果表明,品种效应为55.12%,远远大于环境效应和品种与环境互作效应,为环境效应、品种与环境互作效应的2.5倍,因此,北方旱寒区冬油菜生产关键是选择超强抗寒品种。陇油6号、7号和12号品种抗寒性优良、越冬率稳定、广适性好,以‘陇油6号’和‘陇油7号’为最佳。GGE双标图分析还表明,本试验25个试点除祁县和天水两个试点外,其余试点对白菜型冬油菜品种抗寒性的鉴别力均较好,可作为北方冬油菜抗寒性鉴定的试点,以泾源、临河和靖边为最佳试点。同时将所有试点划分成不同的生态区,并筛选出了适宜不同生态区的特异适应性品种。‘陇油6号’和‘陇油7号’适于在参试的所有试点栽培;‘07皋兰DQW-1-3’和‘07兰州MXW-1-3’适于在拉萨、酒泉、定州、顺义、延边等地栽培;‘06468’适于在天水栽培。本研究表明,品种效应对冬油菜越冬率的影响占主导地位,但环境效应和品种与环境互作效应对冬油菜越冬率的影响也占较大比重,故在北方旱寒...     

北方旱寒区甘蓝型冬油菜产量、品质及抗倒性的分析评价

2018—2019年,以34个强抗寒甘蓝型冬油菜品系为试验材料,对其产量、品质及抗倒性进行分析和评价,挖掘优异种质资源。结果表明：不同材料间的产量、品质及抗倒性存在较大差异,单株产量变异范围为6.50～36.67 g,平均产量为21.08 g, 17NPZ240-1的产量最高;相关分析表明全株角果数(r=0.897^**)和每角粒数(r=0.534^**)与单株产量极显著正相关。各材料倒伏系数介于153.74～359.61,17NDL20-7的倒伏系数最低,抗倒性最强;相关分析表明抗折力(r=-0.501^**)、重心高度(r=502^**)、茎粗(r=-0.816^**)、分枝部位(r=0.472^**)和主花序长度(r=-0.679^**)与倒伏系数呈极显著相关关系。品质性状中,含油量介于33.40%～49.54%,平均含量为43.32%,17DNL32-3的含量最高;蛋白质含量介于16.87%～27.24%,平均含量为21.18%,16NTS...     

白菜型冬春性油菜杂交后代抗寒性变异分析

选用抗寒性强的白菜型冬油菜(陇油7号和陇油9号)与优质春油菜(Parkland)杂交的后代群体(F1,F2和BC1)为研究对象,以降温前后的油菜SOD、POD、CAT、可溶性蛋白和MDA等5个生理生化特性的变异情况为依据,结合越冬率数据对杂交后代进行抗寒性分析。研究表明:降温后,所有单株的生理生化指标都增加。降温前SOD、POD、CAT、可溶性蛋白和MDA值分别介于131.16~489.50 U·g-1、8.59~68.44 U·g-1、2.63~20.85 U·g-1、2.53~7.80 mg·g-1和3.69~13.67 mg·g-1。降温后,分别为290.87~796.88 U·g-1、22.63~101.5 U·g-1、8.89~48.30 U·g-1、4.46~10.68 mg·g-1和5.77~21.25 mg·g-1。生理生化指标和越冬率均发生分离,F1代生理生化变异系数小,而以冬性亲本为母本的后代越冬率(70.27%)高于春性亲本为母本的后代(64.48%)。F2代和BC1代变异较大,其中BC1代中以冬性亲本为轮回亲本的群体越冬率(71.43%~76.19%)明显高于以春性亲本为轮回亲本群体的越冬率(38.46%~43.75%)。相关性分析表明这5个生理生化特性与越冬率极显著相关,相关系数分别为0.597、0.757、0.665、0.567和-0.663。分析结果表明各项生理生化指标结合越冬率对冬春杂交后代的抗寒性分析是可行的,能够筛选出抗寒优良单株,为白菜型冬油菜品质改良提供基础材料。     

甘蓝型油菜苗期抗旱性鉴定及抗旱生理指标的评价

以120份西北地区甘蓝型油菜种质为试验材料,人工气候室盆栽,油菜五叶期时采用PEG-6000模拟干旱处理,通过抗旱指数和生理指标测定,对120份材料进行抗旱鉴定,探讨甘蓝型油菜抗旱指数与8个抗旱生理指标之间的相关关系及甘蓝型油菜抗旱性鉴定指标的选择。结果表明:120份种质中高抗旱材料6份、中抗10份、低抗23份、低感42份和高感39份;不同油菜种质干旱处理后可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白等生理指标发生明显变化,增加率分别为94.7%、432.8%和95.7%;抗旱指数与可溶性蛋白含量(0.521^**)、可溶性糖含量(0.506^**)、脯氨酸含量(0.495^**)和叶片保水力(0.426^**)呈极显著正相关,与丙二醛含量(-0.372^**)呈极显著负相关;对抗旱指数直接影响最大的是可溶性蛋白,直接通径系数为0.384,间接影响最大的是SPAD值,间接综合效应为0.196。通过主成分分析,可将相关指标综合为3大类:渗透调节因子、水分保持因子和膜脂损伤因子。关键字: